第2节影响化学反应速率的因素1

1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 影响反应速率的因素影响反应速率的因素内因（主要因素）：参加反应物质的性质内因（主要因素）：参加反应物质的性质外因：外因：浓度浓度;压强压强;温度温度;催化剂催化剂;其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。知识回顾及知识准备：知识回顾及知识准备： 有效碰撞：能够发生化学反应的有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。碰撞叫做有效碰撞。 活化分子：能够发生有效碰撞的活化分子：能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子。分子叫作活化分子。 活化能越低，单位体积内活化分活化能越低

2、，单位体积内活化分子数越多，化学反应速率就会越快。子数越多，化学反应速率就会越快。活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分E1的涵义：的涵义：E2的涵义：的涵义：E2-E1的涵义：的涵义：分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应n活活=n总总活活%活化分子活化分子有效碰撞理论有效碰撞理论反应速率与活化分子的百分率（活反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比）成正比普通分子普通分

3、子活化能活化能活化分子活化分子合理取向合理取向有效碰撞有效碰撞新物质新物质能量能量 有效碰撞模型有效碰撞模型一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n总总其他条件不变，其他条件不变，活活%不变不变n活活增大增大有效碰撞有效碰撞V1、当其他条件不变时，增加反应物的浓度可以当其他条件不变时，增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。慢化学反应速率。实验实验2-2结论：浓度大的结论：浓度大的H2C2O4溶液使溶液使KMnO4先褪色先褪色2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2

4、SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2+8H2O注意注意 对于纯固体或纯液体，其对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速的量改变时不影响化学反应速率。率。思考思考:对于可逆反应：对于可逆反应：2SO2 + O2 2SO3来说：来说： (1)增大增大SO2、O2的浓度，正、逆反应速率如何变化？的浓度，正、逆反应速率如何变化？正反应速率突然加快，逆反应速率瞬间不变正反应速率突然加快，逆反应速率瞬间不变(2)增大增大SO3的浓度，正、逆反应速率如何变化？的浓度，正、逆反应速率如何变化？逆反应速率突然加快，正反应速率逆反应速率突然加

5、快，正反应速率瞬间瞬间不变不变(3)减小减小SO2、O2的浓度，正、逆反应速率如何变化？的浓度，正、逆反应速率如何变化？正反应速率突然减小，逆反应速率正反应速率突然减小，逆反应速率瞬间瞬间不变不变(4)减小减小SO3的浓度，正、逆反应速率如何变化？的浓度，正、逆反应速率如何变化？逆反应速率突然减小，正反应速率逆反应速率突然减小，正反应速率瞬间瞬间不变不变例题：例题：室温下，相同大小的铝片分别与下列酸反应，产生氢气的速率最快的是（ ）A、0.1mol/L 20ml的盐酸B、0.2mol/L 10mL的盐酸C、0.15mol/L 5ml的硫酸D、18mol/L 10ml的硫酸C二、温度对反应速率的

6、影响二、温度对反应速率的影响结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O1、其他条件不变其他条件不变，温度升高，反应速率加快，温度升高，反应速率加快T普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活% n活活 V2、一般说来，温度每升高、一般说来，温度每升高10，速率增大到原来速率增大到原来的的2-4倍。倍。V1(2-4)（t2-t1)/10 = V2实验实验2-3例例1、对于反应、对于反应M+NP，如果温度每升高，如果温度每升高10，反应速率增加为原来的反应速率增加为原来的3倍。在倍。在10时完成反应的时完成反应的10%需

7、要需要54min，将温度提高到，将温度提高到40完成反应的完成反应的10%需要的时间为需要的时间为( ) A.2min B.3min C.6min D.9min应用举例应用举例A三、催化剂对反应速率的影响三、催化剂对反应速率的影响实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V n活活活活%n总总不变不变1、加入催化剂可以加快反应的速率、加入催化剂可以加快反应的速率生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化剂无催化剂活化分子能量活化分子能量反应物平均

8、能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂 使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡应速率，从而改变反应到达平衡所需时间所需时间。 没特别指明一般指没特别指明一般指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化催化剂只能催化可能可能发生的反应，对不发生发生的反应，对不发生的反应无作用的反应无作用 催化剂具有一定的选择性催化剂具有一定的选择性2、注意注意压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变VC增大增大1、其他条件不变，对于气体反应其他条件不变，对于气体反应,增大压强，气体体积缩小，浓度增大压强，气体体积

9、缩小，浓度增大，反应速率加快增大，反应速率加快四、压强对反应速率的影响四、压强对反应速率的影响2、注意点：、注意点：P增大增大C成比例增大，成比例增大，P减小减小C成比例减小成比例减小压强压强只对于有气体参加的反应只对于有气体参加的反应的速率有影响的速率有影响压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的通过对浓度的影响实现的反应速率无变化！反应速率无变化！例题例题1 1 恒容恒容条件下条件下,反应中反应中N2+3H2 2NH3 充充入入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？He分子分子讨讨论论 对于压强的改变，对于压强的改变，只有只有引起反应体系中反应物浓度

10、引起反应体系中反应物浓度的变化的变化，才对反应速率产生，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度变了反应物的浓度。注意！注意！ 在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时中，当其他外界条件不变时 减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系在反应中保持体系容积不变容积不变，充入，充入N2 ，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系在反应中保持体系容积不变容积不变，充入，充入He，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系在反应中保持体系压强不变压强不变，充入，充入He，反应的速率

11、，反应的速率怎么变？怎么变？3、应用举例、应用举例结论：（1）若保持温度、）若保持温度、体积体积不变，在反应体系中充不变，在反应体系中充入与反应无关的气体，虽然体系压强增大，但入与反应无关的气体，虽然体系压强增大，但反应气体的浓度不变，则反应气体的浓度不变，则化学反应速率不变化学反应速率不变。（2）若保持温度、）若保持温度、压强压强不变，在反应体系中充不变，在反应体系中充入与反应无关的气体，容器的容积会增大，反入与反应无关的气体，容器的容积会增大，反应物气体浓度减小，则应物气体浓度减小，则化学反应速率减小化学反应速率减小。应用应用2 2： 若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别放在等

12、容积的两个针桶中，一气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的个保持体积不变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，则。其它条件不变，则HI的分解反应速率谁快？的分解反应速率谁快？应用应用3：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3 =Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响化学反应速率？晶体，不会影响化学反应速率？应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行： A

13、、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 2、应用举例、应用举例AD例例3、把除去氧化膜的、把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有稀盐酸条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现的试管中，发现 H2 的产生速率（的产生速率（v）与时间（）与时间（t）的变化情况如右图所示，的变化情况如右图所示， t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是: _ ; t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 下列四种下列四种X溶液溶液,分别放入盛有分别放入盛有 10 mL 2 mol/L H

14、Cl烧烧杯中杯中,加水稀释至加水稀释至 50 mL,X 和和 HCl 进行反应进行反应,其中反应其中反应速率最大的是速率最大的是 ( ) A. 20 mL 3 mol/L X的溶液的溶液 B. 20 mL 2 mol/L X 的溶液的溶液 C. 10 mL 4 mol/L X的溶液的溶液 D. 10 mL 2 mol/L X的溶液的溶液例题例题4 4 A A如下图所示，相同体积的如下图所示，相同体积的a a、b b、c c 三密闭容器，其中三密闭容器，其中c c 容器有一活塞，容器有一活塞，a a、b b两容器为定容容器，起始向三容器两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的中都加入相同量

15、的 SOSO2 2和和 OO2 2使三容器压强相等，一定使三容器压强相等，一定条件下发生条件下发生 2SO2SO2 2+O+O2 2=2SO=2SO3 3的反应。问：的反应。问： 起始起始a a、c c 两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为Va _VcVa _Vc； 反应一段时间后反应一段时间后a a、c c 中速率大小关系为中速率大小关系为Va _VcVa _Vc ； 如起始在如起始在a a、c c 两容器中通入同量的两容器中通入同量的N N2 2， 起始反应速率关系为起始反应速率关系为Va _Vb _VcVa _Vb _Vc=例题例题5 5 6.增大增大反应物的浓度反应物的

16、浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因是（是（ ）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数的总数B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D

17、、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AAC D7、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使中能使最初的化学反应速率增大的最初的化学反应速率增大的是是 （ ）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强

18、一倍 E、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG8、硫代硫酸钠（、硫代硫酸钠（ Na2S2O3）与稀硫酸发生如下）与稀硫酸发生如下反应：反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）A.10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mLB.10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL， 加水10mLC. 20 时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mLD. 20 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10 mLC9、反应、反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率无影响的是（化学反应速率无影响的是（ ）A、增加、增加C的物质的量的物质的量 B、将容器体积缩小一半、将容器体积缩小一半C、保持体积不变，充入氮气、保持体积不变，充入氮气D、保持压强不变，充入氮气、保持压强不变，充入氮气AC10、用铁片与稀硫酸反应制取氢